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题名充气式橡胶坝的模型试验及有限差分研究
被引量：1
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作者
郭伟
戴磊
高鑫
郭文芳
任宇晓
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机构
天津大学水利工程仿真与安全国家重点试验室
天津大学建筑工程学院
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2024年第20期8681-8691,共11页
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基金
天津市科技计划项目(20 JCJQJC00220)
国家自然科学基金(52171273,52108335)
中国国家留学基金(202106250147)。
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文摘
橡胶坝的挡水性能优越,兼具实用性与景观性,被广泛用在城市河流挡水闸坝和溢流坝等领域。充气式橡胶坝相比充水橡胶坝,安装和拆卸更为方便,但目前充气式橡胶坝采用查表法进行粗略设计,过程复杂且存在误差。鉴于此,设计大比尺模型试验测试充气式橡胶坝在充气、挡水条件下的坝袋截面形状和袋体张拉力分布特点。基于有限差分软件建立充气式橡胶坝的力学模型,通过大比尺模型试验和现行设计规范验证了该模型的准确性。分析充气式橡胶坝在挡水过程中横截面几何形状及尺寸、张拉力与上游水位及内部气压之间的关系。结果表明:坝袋宽度B、接地宽度b随上游水位增大呈非线性增加;坝袋高度H、横截面面积A随上游水位增大呈非线性减小。设计工况下,坝袋高度H、横截面面积A随气压增加呈非线性增大,坝袋宽度B、接地宽度b随气压增大呈非线性减小;坝袋张拉力与气压呈正比关系。基于Chapman-Richard曲线模型对设计工况下的几何尺寸、张拉力与内部气压间的关系进行拟合,提出橡胶坝简化设计计算公式,可用于充气式橡胶坝的设计计算。
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关键词
橡胶坝
充气式橡胶坝
挡水性能
模型试验
有限差分法
简易设计公式
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Keywords
rubber dam
air-inflated rubber dam
water-retaining
model test
finite difference method
simplified design formula
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分类号
TV37
[水利工程—水工结构工程]
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